[发明专利]事件驱动型切负荷与矫正性线路投切协调控制方法及系统

说明书

本发明公开了事件驱动型切负荷与矫正性线路投切协调控制方法及系统，其中该方法包括步骤(1)：采集实际电网数据，搭建所研究电网的仿真模型；设置相应参数；步骤(2)：选择预想事故，当不采取控制措施时，执行暂态仿真得到监视数据，计算相应的安全裕度指标并与预设安全裕度临界值比较，判断系统是否暂态安全并无支路过载；步骤(3)：由选择的预想事故和设置的参数组建优化模型，进行迭代求解，计算切负荷控制向量和线路投切控制向量，再结合各切负荷节点和投切线路在电网中的位置，制定针对当前预想事故的控制方案；步骤(4)：在电网发生故障时，执行相应控制方案，且启动方式为检测到故障发生则立即启动；每隔一段时间返回步骤(1)。

技术领域

本发明属于电力系统安全稳定控制领域，尤其涉及一种事件驱动型切负荷与矫正性线路投切协调控制方法及系统。

背景技术

在节能减排国家政策的驱动下，风电、光伏等可再生清洁能源发电发展迅速，在电网中的渗透率不断提高。这些低惯量的电源大量接入电力系统，将降低系统的等效惯性时间常数，加剧功率缺额扰动时频率下降的程度。由于我国负荷消费中心与能源资源中心呈逆向分布，电能的远距离、大容量传输成为了一种必要的措施。随着多条特高压交、直流输电线路的建设，我国东部地区的受电比例不断提高，使其遭受潜在功率扰动量增大。大功率缺额扰动会严重影响电力系统的暂态频率安全、暂态电压安全，并会引起输电线路、变压器等电气设备过载。若无法采取有效控制措施，限制事故影响，将严重威胁系统安全运行。

切负荷作为应对系统大范围频率、电压偏移和过载的常用控制措施，是电网安全稳定控制的重要组成部分。电力系统的暂态频率和电压安全需要考虑扰动后的暂态过程，涉及时间尺度通常都为秒级；而过载涉及中长时间尺度，通常达到分钟级甚至小时级。但是，目前的切负荷措施通常将其分开研究，缺乏一个统一的研究控制框架，无法满足电力系统紧急控制的要求，可能造成针对某一安全特性的控制措施，反而会恶化另外两个方面，导致控制的负效应。

国务院第599号令《电力安全事故应急处置和调查处理条例》明确了稳控系统切负荷等同于故障损失负荷，区域切负荷比例过高或负荷量分配的不合理均会导致更为严重的事故等级评级和事故追责。但是，目前的切负荷控制措施大多基于响应驱动，如低频减载和低压减载。在故障初期，系统频率、电压跌落不明显，难以达到切负荷装置的动作阈值，这会恶化系统运行状态，并导致之后需要切除更多负荷以维持系统安全。

目前，虽然矫正性线路投切可以通过断路器动作投切线路，变换网络拓扑，改变关键输电断面的潮流分布，从而降低之前重载线路或变压器的负载情况。矫正性线路投切仅依赖现有断路器，硬件投资和维护成本很低，并可减少事故后切负荷量。但是，目前矫正性线路投切主要是单独地进行控制，缺乏与其他控制措施(如切负荷、直流紧急调制等)的协调。对于严重故障，有可能出现仅依赖矫正性线路投切无法消除过载的情况，并且仅考虑矫正性线路投切对过载的影响，未考虑其是否会恶化系统暂态频率和电压安全，可能引起控制的负效应。

综上所述，电网结构转变和新条例出台为电力系统安全稳定控制提出了新的要求和挑战，现有的系统安全稳定控制技术具有一定的局限性。因此，亟需一种电网安全稳定控制方法来全面地考虑系统暂态频率安全、暂态电压安全和电气设备过载，保证电网安全，减少负荷损失，降低控制成本。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种事件驱动型切负荷与矫正性线路投切协调控制方法，其能够统一地对事件驱动型切负荷和矫正性线路投切进行优化控制，全面地考虑系统暂态频率安全、暂态电压安全和电气设备过载，在保证电网安全稳定的同时，减少切负荷量，降低控制成本，提高控制措施的经济性。

本发明的一种事件驱动型切负荷与矫正性线路投切协调控制方法，包括：

步骤(1)：采集实际电网数据，搭建所研究电网的仿真模型；设置切负荷、线路投切控制参数、仿真参数、监视数据、暂态安全约束参数以及过载安全约束参数；